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論文

In-situ residual stress analysis during thermal cycle of a dissimilar weld joint using neutron diffraction and IEFEM

秋田 貢一; 柴原 正和*; 生島 一樹*; 西川 聡*; 古川 敬*; 鈴木 裕士; Harjo, S.; 川崎 卓郎; Vladimir, L.*

溶接学会論文集(インターネット), 35(2), p.112s - 116s, 2017/06

Residual stresses near the weld metal of the joints before and after a thermal cycle were measured using a reactor based neutron diffraction technique in room temperature. In-situ residual stress measurements were performed on the plate type sample using a pulsed neutron diffraction technique under thermal cycles. Residual stress behaviors of the samples were examined also by the idealized explicit FEM (IEFEM), which agreed well with the experimental results of the residual stress behaviors during thermal cycles. Thermal stresses were induced near the weld metal by the difference of the linear expansion coefficients of the dissimilar base metals. Since the thermal stress exceeded the yield stress of the material during the first heating process, the residual stresses near the weld metal were redistributed and a part of the residual stress was relaxed.

口頭

Slit system vs. radial collimators; Experimental study on KOWARI

Vladimir, L.*; 鈴木 裕士

no journal, , 

本研究の目的は、工学回折装置におけるスリット系とラジアルコリメータの性能を比較することである。本実験は、JRR-3の工学回折装置RESAで使用しているラジアルコリメータを用いて、ANSTOの研究炉OPALの工学回折装置KOWARIで実施した。ラジアルコリメータとスリット系の両光学系において、0.5mm, 3mm, 5mmの測定体積を設定して、標準試料の残留応力測定を行った。統計精度,分解能、また、表面効果の影響を比較することで、両光学系の性能を評価した。その結果、大きい測定体積によるひずみ測定では、試験片と光学デバイスの干渉を防ぐうえでラジアルコリメータが有利であり、その一方で、小さい測定体積による小さい試料のひずみ測定においては、統計精度を確保するうえでスリット系が有利であることがわかった。

口頭

Pt-CeO$$_{x}$$薄膜電極触媒による電気化学的前処理と酸素還元反応活性向上に与える界面構造の検討

府金 慶介*; 森 利之*; Wu, Y. Y.*; 山本 春也; 前川 康成; 吉川 英樹*; 山下 良之*; 上田 茂典*; Vladimir, M.*; 鈴木 彰*; et al.

no journal, , 

固体高分子形燃料電池は、家庭用や自動車用の二酸化炭素を排出しない発電装置として注目されているが、カソード上での酸素還元反応に起因する電力損失のため、十分な電池出力が得られていない。本研究では、酸素還元活性の高いカソード触媒の開発を目的に、白金-酸化セリウムとカーボンブラック粉体(Pt-CeO$$_{x}$$/CB)を組合せたカソード電極を開発してきた。本電極では、市販のPtカソードよりも白金表面の酸化を抑制するために、高い酸素還元反応活性を示し、さらにPt-CeO$$_{x}$$/CBカソードに電気化学的前処理を行うことで、酸素還元反応活性が向上することを見いだしている。そこで今回は、単結晶SrTiO$$_{3}$$(100)基板上にパルスレーザー蒸着法により作製したCeO$$_{2}$$のエピタキシャル膜を用いて、PtとCeO$$_{x}$$界面構造が単純化されたPt-CeO$$_{x}$$薄膜カソードを作製し、その単純化された界面構造を用いて高い酸素還元活性の発生原因を追究した。発表では、透過型電子顕微鏡と光電子分光法によるPtとCeO$$_{x}$$の界面構造の評価及び電気化学測定により評価した酸素還元反応活性について報告する。

口頭

プラズマX線レーザーの発生と物質アブレーション

錦野 将元; 石野 雅彦; Faenov, A.*; 田中 桃子; Pikuz, T.; Starikov, S. V.*; Vladimir, V.*; Norman, G.*; Fortov, V.*; Skobelev, I.*; et al.

no journal, , 

近年、軟X線から硬X線領域における加速器ベースのX線自由電子レーザー開発が国内外で急速に進展している。プラズマ軟X線レーザーでは通常のレーザーと同様に特定の準位間で反転分布を生成することでコヒーレント光を発生する。このようなコヒーレントX線源開発研究において時間的にも空間的にも高コヒーレンスで繰り返し発生が可能な軟X線レーザーが開発され、応用研究が開始されている。軟X線は可視光よりも高密度プラズマに対する透過力が高いことから、プラズマ研究用のプローブ光源としての利用が主な用途であったが、近年では、可視光よりも波長が短く、かつ硬X線よりも物質に対する浸入深さが小さいという特徴を活かして、物質表面の精密計測の光源として利用されるようになり、また軟X線レーザーによる微細加工に関して、アルミニウムや金等の金属表面に軟X線レーザーを照射し、X線レーザーアブレーションによって生成される表面微細構造研究を展開している。軟X線レーザーアブレーション生成や生成されたナノメートルスケールの微細構造について講演を行う。また、同様に軟X線レーザーを生物細胞に照射したときに生じる放射線生物影響についても述べる。

口頭

Problems in neutron strain measurement with large gauge volume

鈴木 裕士; 秋田 貢一; Vladimir, L.*

no journal, , 

飛行時間法及び角度分散法を用いて厚さ50mmの曲げ試験片及び焼鈍し試験片のひずみ測定を行い、大きい測定体積を用いた中性子ひずみ測定における問題を検討した。その結果、測定体積が大きくなると、測定体積内の回折強度重心位置の変化に伴う重み付き平均効果によって、ひずみ分布が見かけの変化をすることを確認した。また、試料表面近傍のひずみ分布測定においては、測定体積形状の幾何学的変化に伴う見かけのひずみ変化を生じることを確認したが、測定体積が試料完浴状態においても、中性子線の減衰に伴う回折強度重心位置の変化によって、同様の見かけのひずみ変化を生じることを確認した。測定体積が変化すると、これらの見かけのひずみ変化の傾向や大きさは変化するが、従来のモデル計算に加えて、測定体積エッジ部におけるビームの発散及び波長分布を考慮することにより、これらの現象を説明することができる。

口頭

Thermal relaxation behavior of residual stress in peened dissimilar weld joints investigated by neutron diffraction

秋田 貢一; 鈴木 裕士; 西川 聡*; 盛合 敦; Harjo, S.; Vladimir, L.*

no journal, , 

異材溶接継手の素材は、母材がSUS316LおよびNCF600、溶接金属がAlooy82である。溶接後、試験体表面に超音波ショットピーニングを施した。ピーニングしたままの試験体およびピーニング後、593K, 2時間の熱時効処理を施した試験体の内部残留応力マッピングをANSTOのKOWARIを用いて実施した。溶接金属とNCF600母材との界面近傍において、引張残留応力の緩和がみられた。この残留応力緩和過程を明らかにするために、室温から593Kまでの熱サイクル過程における残留応力のその場測定を、J-PARCのTAKUMIにおいて実施した。実験結果に基づいて、母材の熱膨張係数差および降伏点の温度依存性の観点から、残留応力緩和過程を議論した。

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